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O Pentium é um processador que trabalha com palavras binárias de 32 bits. O problema é que muitas vezes é preciso realizar cálculos utilizando dados de 8 ou 16 bits, que são utilizados principalmente por programas de edição de imagem ou som. Pela lógica, seria possível processar quatro palavras de 8 bits ou duas de 16 de cada vez, mas na prática, o processador é capaz de processar apenas um valor de cada de cada vez, independentemente do número de bits. A soma de dois números de 8 bits demora tanto quanto a soma de dois números de 32 bits, simplesmente os bits adicionais do processador não são utilizados.

As instruções MMX, permitem juntar várias palavras binárias de 8 ou 16 bits e transformá-las em uma única palavra maior, que pode ser processada (da mesma maneira que seria processada separadamente utilizando as instruções padrão) usando instruções específicas do conjunto MMX.

Para tornar mais fácil a tarefa de adaptar os programas para utilizar as instruções MMX, a Intel optou por adicioná-las ao processador na forma de uma extensão do coprocessador aritmético. Esta arquitetura traz a vantagem de não exigir praticamente nenhuma alteração no projeto do processador, pois seu funcionamento continua sendo idêntico, apenas sendo “remendado” com as novas instruções.

Um programa antigo, simplesmente ignorará as instruções MMX, e acabará não apresentando nenhum ganho de performance. Para tirar proveito das novas instruções, é preciso que o programador altere o código do programa, alterando suas rotinas para que as instruções MMX sejam utilizadas no lugar das instruções x86 padrão.